KR20030076107A - 입체표시 인터페이스 장치 - Google Patents

Abstract

비디오영상을 수신하는 영상수신부와 받은 상기 비디오영상을 2프레임으로 분리하는 분리부와, 그 중에 1프레임을 인출하는 1프레임 인출부와, 인출된 상기 제1프레임의 1주사선의 시단을 규정하고 수직동기펄스를 움직이는 수평주사선이동부와, 수평이동된 상기 제1프레임과 그대로 두었던 제2프레임을 복합해서 복합영상신호를 작성하는 영상복합부와, 상기 복합영상신호으로 동기시킨 LCD셔터신호를 LCD안경으로 송신하는 LCD셔터 신호송신부와 표시부인 모니터에 전기복합영상신호를 송신하는 복합영상신호송신부로 구성된 장치를 제공한다.

소형으로 설치 및 액세스가 용이하며, 화질을 손상시키는 일없게 여러 가지 주파수에 있어서, 다양한 LCD안경으로 표시된 이미지의 동기를 취한 신뢰성이 높은 수단을 제공한다.

Description

입체표시 인터페이스 장치 { Interface device for three dimension display}

본 발명은 전자 셔터 안경과 같은 입체시(立體視)디바이스와 비디오 및 컴퓨터 시스템 인터페이스를 위한 장치 및 방법과 입체표시시스템 및 그에 대한 조작방법에 관한 것이다.

관측자의 눈에 각각 다른 이미지를 표시하는 방법으로 텔레비전 스크린 및 비디오 모니터에 입체이미지의 형성이 실시된다. 좌안(왼쪽 이미지)용을 의도한 이미지가 표시되면, 우안의 시야가 가려진고, 우안(오른쪽 이미지)용을 의도한 이미지가 제시되면 좌안의 시야가 가려지게 된다. 이런 수평시차가 없을 때 같아질 수 있는 왼쪽과 오른쪽의 이미지가 상호적으로 표시되고, 이에 응하여 눈이 차단된다. 상술한 이미지의 표시가 높은 빈도로 행해지면 관측자는 후리카(간격)없는 입체이미지를 볼 수 있게 된다.

많은 3D제품은 전기공학 셔터 디바이스에 의해, 입체적으로 볼 때 필요한 시각을방해를 한다. 이런 디바이스는 일반적으로 안경 또는 고글과 같이 시청자의 머리에 장착된다. 액정디스플레이와 같은 셔터 디바이스는 일반적으로 평평한 글라스전극사이로 액정유체가 좁혀지고, 액정(LCD)외측에 직선편광자가 부착된 렌즈를 가지고 있다. 전극간에 전압을 인가하면 액정분자가 편광면을 회전시키고 그 결과로 LCD는 광셔터 움직임이 가능하게 되는 것이다.

셔터 디바이스에서는 셔터 디바이스가 소프트웨어 및 하드웨어의 특정적인 조합을 조작 가능하게 하는 인터페이스가 필요하다. 선행기술에 의한 LCD인터페이스는, 현행 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어의 호환성에 제한이 있고, 덧붙여 제조코스트가 비싸진다. 이것들은 소정 타입의 컴퓨터, 비디오 카드 또는 모니터에서만 기능할 수 있고, 제한된 주파수 및 해상도에서만 기능한다.

또한 일반적으로 높은 해상도의 이미지, 게임, 비디오 스트림 및 인터넷 중 어떤 것에서도 기능을 하지 못한다. 그리고 이미지를 열화시키기 때문에 해상도 및 주파수를 제한하고, 많은 종류의 하드웨어 및 소프트웨어에 대해 호환성이 없을 뿐만 아니라, 인터레스, 수평이미지 또는 프레임 축차부호화라는 방식을 이용하고 있다. 마지막으로 이러한 일반적인 소정 타입 LCD에서는 잘 기능하지 못한다. 이러한 디바이스의 전형적인 예가 주리슨(Jurisson)에 의한 미국특허 제4286286호 및 스테판(Stephens)에 의한 미국특허 제4979033호이다.

본 발명의 목적은 상기의 문제를 취급하고, 다종다양한 비디오 카드 및 모니터에 대해 광범위하고 여러 종류의 주파수, 해상도에서 기능을 하는 컴퓨터 시스템을 위한 범용입체표시 인터페이스 및 소프트웨어를 제공하는 일이다.

본 발명의 다른 목적은 소형이면서 부착 및 액서스(acess)가 편리한 인터페이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 화질의 손상 없이 여러 종류의 주파수에서 다종다양한 LCD에 관한 인터페이스이용을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 LCD 안경과 표시되는 이미지를 동기화하는 신뢰성 높은 수단을 제공하는 것이다.

도 1은 3D입체영상을 형성하는 본 장치의 구성도이다.

도 2는 비디오신호 펄스를 표시한 그림이다.

도 3은 본 장치를 이용한 3D를 시청한 시스템의 개략도이다.

<도면부호의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 입체표시 인터페이스장치 2: 영상신호 수신부

3: 프레임 분해부 4: 1프레임 인출부

5: 수평주사선이동부 6: 영상복합부

7: LCD셔터신호송신부 8: 영상신호송신부

11: 트리거(수직동기 펄스) 12: 영상신호

21: 영상재생장치 22: 입체표시 인터페이스장치

23: 모니터 24: LCD안경

본 발명은 입체표시 인터페이스장치에 관한 것으로, 본 발명의 상기의 목적은 2D영상에서 3D영상으로 형성하기 위한 장치로서, 상기 장치는 비디오영상을 수신하는 영상수신부와, 보내온 전기의 비디오 영상을 2프레임으로 분리하는 프레임분리부와, 1프레임을 인츨하는 1프레임 인출부와, 인출된 상기의 제 1 프레임의 1주사선의 시단을 규정하고 수직동기 펄스를 이동하는 수평주사선 이동부와, 수평 이동된 상기 제 1 프레임과 인출하지 않은 제 2 프레임을 복합하여 복합영상신호를 작성하는 영상복합부와, 상기의 복합영상신호에 동기된 LCD셔터신호를 LCD안경으로 송신하는 LCD셔터신호송신부와 표시부인 모니터에 전기의 복합영상신호를 송신하는 복합영상 신호송신부로부터 구성되어지는 것으로 인해 달성된다.

본 발명은, 표준적인 컴퓨터 및 비디오 시스템에서 다종다양한 비디오 카드 및 모니터에서 광범위한 여러 종류의 주파수 및 해상도에 제한되는 일 없이 리얼타임으로 입체 이미지를 볼 수 있도록 하는 것으로, 본 발명에서는 컴퓨터 및 비디오 시스템을 접속하여 입체표시를 가능하게 하는 하드웨어 및 소프트웨어를 포함하고 있다.

본 발명에서는 전술한 목적에 따라, 인터페이스 펌웨어에 관련한 컴퓨터 포트에서 전송신호를 이용하여 LCD안경을 동기화하는 인터페이스가 제공된다. 3D이미지가 표시되지 않는 경우는 자동적으로 LCD안경을 투명하게 하는 수단도 제공된다.

이하, 본 발명을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.

도 1은, 3D 입체영상을 형성하는 본 장치의 구성도이다.

도면을 참조하면 본 발명에 따른 입체표시 인터페이스 장치(1)은 비디오 영상을 수신하는 영상신호수신부(2)와, 보내온 비디오영상을 2프레임마다 분리하는프레임 분리부(3)중에 1프레임을 인출하는 1프레임 인출부(4)와, 각 프레임의 1주사선의 시단을 규정하고 수직동기 펄스를 이동시키는 수평주사선이동부(5)와, 수평이동되었던 프레임과 인출하지 않은 프레임을 복합하여 복합신호를 작성하는 영상복합부(6)과, 작성된 복합영상신호에서 동기 된 LCD셔터신호를 LCD안경으로 송신하는 LCD셔터신호송신부(7)과, 표시부인 모니터에서 작성된 복합신호를 송신하는 복합영상신호송신부(8)로 구성되어져 있다.

2D 영상은, 비디오영상으로서 본 장치인 입체표시인터페이스 장치(1)의 영상신호수신부(2)에 의해 수신된다. 수신된 비디오 영상은 프레임 단위에서 구성되어지고, 프레임 분리부(3)에서는, 흘러오는 프레임 정보 중 2프레임을 순서대로 꺼내어간다. 이 중에 1프레임(이 경우, 인출되는 1프레임은 어떤 것이라도 상관없다)을 1프레임 인출부(4)에서 꺼낸다. 1프레임은 도 2에 표시하는 것처럼 주사선마다 이 개시를 가리키는 트리거인 수직동기펄스가 있고, 이 후 영상정보가 입력되는 것이 다수가 모여 구성된다. 수평주사선이동부(5)에서는 이 트러거인 수직동기펄스입력을 일정기간 늦춘다. 이것에 의해 화면은 표시부인 모니터 상에서 오른쪽으로 일정거리 수평이동한다.

영상복합부(6)에서는 수평이동된 1프레임과 인출되지 않은 1프레임이 복합된다. 복합은 표시부의 주사선을 기초로 하는 홀수번호의 주사선에서 1프레임을, 짝수번호의 주사선으로 또 하나의 1프레임을 사용하는 형식으로 복합하고, 실제 표시부에서는 1화면에 2프레임이 나타난다. 그리고, 1프레임의 수평이동이 겹쳐지기 때문에 정상적인 1프레임은 좌안용, 이동한 1프레임은 우안용으로써 시차가 만들어진다.

통상, 비디오신호는 1프레임이 1/60초마다 표시되어진다. 본 실시예의 경우는, 2프레임을 1프레임으로서 표시하고, 표시부에 표시된 1화면은, 2(프레임)*1/60(s)(1프레임표시시간)=1/30(s)로 표시된다.

이렇게 복합된 1프레임은, 복합영상신호송신부(8)을 통해 표시부인 모니터로 송신되어 표시된다.

또한, LCD안경으로 보내진 LCD셔터신호는 영상복합부(6)에서 계산되어, 1화면에서 표시되는 표시시간이 1주기로서, LCD셔터신호송신부(7)로부터 송신이 된다.

LCD셔터는 이 1주기에서 셔터의 개폐가 이루어진다. 즉 다시 말하면 우안을 열고 있을 때는 좌안을 닫고, 좌안을 열었을 때에는 우안을 닫는 동작을 1주기로 하고 이 주기가 계속 반복된다.

이 영상을 보는 시청자는 좌안으로 움직이지 않은 1프레임을 보고, 우안으로는 움직인 1프레임을 본다. 이것에 의해 시차가 생기고, 이 영상을 3D로 볼 수 있게 된다.

이것을 실시한 예에서는 비디오신호의 1프레임 표시시간을 1/60(s)로 계산했는데, 이 표시시간에는 한정되지 않는다. 영상복합부에서 이 표시시간이 계산되어 LCD셔터신호를 작성하는 것으로서 변화시키는 것이 가능하다. 그러나 표시시간이 일정시간이상 길어지면 후리카(간격)가 발생하기 때문에 눈이 깜박거리는 것을 한도로 한다.

이것에 의해 비디오 영상은, 아날로그 비디오로 한정되는 것이 아니라, 비디오방송, 위성방송, 텔레비전게임등 여러 종류의 영상재생장치에 대응하는 것이 가능하다.

그림 3은 본 장치를 이용한 3D를 시청하는 시스템의 간략한 그림이다.

본 시스템은 비디오영상을 재생하는 영상재생장치(21)과 2D/3D영상변환을 하는 입체표시 인터페이스장치(22)와 3D영상을 표시하는 표시부를 갖고 있는 모니터 (23)과, 3D영상의 동기를 갖는 LCD안경(24)로 구성되어 있다.

영상재생장치(21)에 의해 재생되는 비디오 신호는, 입체표시 인터페이스 장치(22)로 입력된다. 입력된 비디오신호는 위에서 서술한 것과 같이 3D변환이 되어, 변환된 3D영상은 표시부인 모니터로 영상동기를 갖는 LCD셔터신호는 LCD안경(24)로 송신이 되고, 3D입체영상을 시청하는 일이 가능하게 된다.

LCD안경(24)는 한쪽 눈을 어둡게 하고, 또 한쪽의 눈은 투명하게 되도록 하고 모니터와 동기하여 구동된다. 투명한 쪽의 눈은 그 눈에서 본 영상을 보기 때문에 상호적으로 구동되어지는 것으로 인해 시차가 생기고, 입체적으로 영상을 볼 수 있게 된다.

그리고 화면에서는 LCD안경(24)가 입체표시 인터페이스장치(22)로 유선이 연결되어 있는데, LCD셔터신호가 신호가 전파 등의 무선으로 보내어지는 경우는 여러 사람이 동시에 같은 3D영상을 시청하는 일이 가능하다.

위에서 설명한 것과 같이 본 발명에 의하면 표준적인 컴퓨터, 비디오 시스템에서 다종다양한 비디오 카드, 모니터 등의 주파수와 해상도에 제한되는 일 없이,리얼타임으로 입체이미지를 보는 것이 가능하다. 또한 콤팩트하고 저렴한 장치로서 이러한 효과를 만드는 일이 가능하고, 부착 및 이용도 용이하다.

비디오 신호에 대해서 동기신호 삽입 그리고/또는 비디오신호에서 동기신호 검출을 하고, 유선 또는 무선 장치를 구동하는 것이 가능하다. 또한 다종다양한 컴퓨터 및 비디오 시스템에서 실행하는 일이 가능하다.

그리고 전파등의 무선장치에서 LCD셔터신호를 LCD안경에서 송신하므로 여러 사람이 동시에 3D영상을 시청하는 것이 가능하다.

또한 복잡하지 않고 특수한 장치도 필요 없기 때문에 저렴한 가격과 소형으로 제조하는 것이 가능하다.

Claims (1)

1. 2D 영상에서 3D 영상을 형성하기 위한 장치에 있어서,

   상기 장치는 비디오 영상을 수신하는 영상신호 수신부와;

   수신된 상기의 비디오 영상을 2프레임으로 분리하는 프레임 분리부와;

   상기 2프레임 중 1프레임을 꺼내어내는 1프레임 인출부와;

   인출된 제 1 프레임의 1주사선의 시단을 규정하고 수직동기 펄스를 늘리는 수평주사선이동부와;

   수평이동된 전기의 제1프레임과 그대로 두었던 제2프레임을 복합하여 복합영상신호를 작성하는 영상복합부와;

   전기의 복합연상신호로 동기 시킨 LCD셔터신호를 LCD안경으로 송신하는 LCD셔터신호송신부와;

   표시부에 있는 모니터로 전기의 복합영상신호를 송신하는 복합영상신호송신부를 구비하는 것을 특징으로 하는 입체표시 인터페이스 장치.